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硅基上的多功能磁性氧化物-MoS$_2$ 异质结构

强关联电子 2023-10-13 v1 介观与纳米尺度物理 应用物理

摘要

关联氧化物及相关异质结构因利用其奇异性质开发未来多功能器件而引人注目,但其与其他材料尤其是基于 Si 平台的集成具有挑战性。此处,我们在 Si 衬底上展示了 La0.7_{0.7}Sr0.3_{0.3}MnO3_3(LSMO,一种关联锰钙钛矿)与 MoS2_2 的范德瓦耳斯异质结构并具有多种功能。为克服不兼容生长过程带来的问题,采用涉及自支撑 LSMO 膜与范德瓦耳斯力介导转移的技术来制备 LSMO-MoS2_2 异质结构。LSMO-MoS2_2 异质结构表现出栅极可调的整流行为,基于此可实现开关比超过 104^4 的金属-半导体场效应晶体管(MESFET)。LSMO-MoS2_2 异质结构可作为光电二极管发挥作用,显示出可观的开路电压与光电流。此外,LSMO 的巨磁电阻赋予 LSMO-MoS2_2 异质结构在室温下电可调的磁响应。本工作不仅证明了 LSMO-MoS2_2 异质结构器件在基于 Si 平台上的适用性,也展示了一种由性质迥异的材料创造多功能异质结构的范式。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.07783,
  title  = {Multifunctional magnetic oxide-MoS$_2$ heterostructures on silicon},
  author = {Allen Jian Yang and Liang Wu and Yanran Liu and Xinyu Zhang and Kun Han and Ying Huang and Shengyao Li and Xian Jun Loh and Qiang Zhu and Rui Su and Ce-Wen Nan and X. Renshaw Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.07783},
  year   = {2023}
}